存在?发生?让我们一同走进相对论的世界

:存在于时间之外是有可能的吗?

:有能量的一切事物都不是“时间之外的”。原因是,任何物体的能量都通过量子物理学与其波函数的振荡频率相关。因此,如果你具有能量E(包括静止能量mc^2),那么你的量子波函数将以频率f = E / h振荡,其中h是普朗克常数。所以,如果你存在(我们可以认为这代表你有着非零能量),那么你存在的时间就会变化。

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图解:本图展示一维零自旋自由粒子的波函数范例,左边是位置空间波函数 的实部(紫色)和概率密度 (红色),右边是动量空间波函数 的实部(金色)和概率密度 (蓝色)。在x-轴的某位置 或px-轴的某动量 显示出的粒子颜色的不透明度,分别表示在那位置 或动量 找到粒子的概率密度(不是波函数的概率幅)。

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然而,把数学认为是一种时间之外的概念却是可能的。在物理学中,“事件”在特定的位置和时间发生。以下便是我在我的新书中对其作出的论述。

摘自《现在:时间物理学》:

“我们将一个事件命名为‘我的新年派对’,我们可以根据这个事件的位置和时间来指定它。我的新年派对的时间是2015年12月31日午夜(或其他任何时候),位置是我家,这个位置由三个维度来确定,如纬度、经度和海拔高度。时间则是发生的时候。如果两个事件发生的时候相同,则称它们为同时发生。你的聚会和你朋友的新年聚会是同时举行的。(回想在前一章开头中,对爱因斯坦关于时针和火车到达问题的引用。)这很简单。但是,如果两个事件在一个参考系(比如说我家)中同时发生,它们是否一定在另一个参考系中也同时发生呢,例如移动的飞机?表面上看答案是肯定的,然而正确答案是否定的。

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图解:狭义相对论中的三个参考系。黑色的为静止的。带撇号的参考系以光速的40%速度运行,带两个撇号的则以光速的80%运行。注意当速度提升时,坐标线呈剪刀状变动。

除非你曾经学习过爱因斯坦的著作,不然你会想到正确答案可能为否定吗?爱因斯坦真正的天赋在于他有能力提出这样的问题。事实上,如果不放弃普遍同时性的概念,就无法解决相对论的问题。

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图解:观测者O位于一组坐标(参照系F)的原点。该参照系使用的本地坐标(x, y, z, t)来表示时空事件(以星形表示)。

爱因斯坦在他的学说中提出,如果两个事件在不同的位置发生,那么同时发生的事件——假设它们现在都发生——并不会在另一个参照系中同时发生。一个事件将先于另一个事件发生。那么哪个事件先发生呢?这取决于参照系。你可以让它们按任意顺序进行。这就是我所说的,在相对论中,时间可以逆转。”

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图解:两辆车以不同的均速移动,S为固定在路面的惯性参考系,而S' 为固定在第一辆车上的惯性参考系。

因此,数学可以有效地存在于时间之外,但任何有能量的东西都不能。

相关知识延伸阅读

时间是存在和事件的无限的发展进程,而这种存在和事件显然是按从过去到现在到未来,这样一种不可逆转的顺序发生。时间是多种量度方法中的其中一种,它用于对事件进行排序,比较事件的持续时间或事件之间的间隔,并对物质现实或意识形态中数量的变化率进行量化。时间也常与三个空间维度并称,称为第四维度。

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图解:沙漏中的沙子流量可以用来衡量时间的流逝。 它也具体地代表了现在在过去和未来之间。

时间一直一来都是宗教,哲学和科学领域的重要研究主题,但如何以一种适用于所有领域且非循环的方式来定义时间,则是一直困扰着学者们的问题。不过,商业、工业、体育、科学和表演艺术等不同领域都将关于时间的一些理解纳入了各自的量度系统中。

1.Wikipedia百科全书

2.天文学名词

3. forbes- quora*- ahiygnaw

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