01.04 時間並不存在?時間的本質到底是什麼

文章開頭咱們先提出一個問題:“在宇宙之中,時間是統一的嗎?”

按照我們的常識去理解,時間這個概念理所應當是恆久不變的,但是這樣的理解只能侷限於我們在地球上,或者某一個星球上,如果將不同星球之間的時間進行比較,人類就會發現這樣的理解是存在偏頗的。

時間並不存在?時間的本質到底是什麼


要想解釋清楚其中的道理,咱們還得先從牛頓的萬有引力說起。

根據牛頓的萬有引力,我們知道物體之間是存在引力的,而且物體的質量和物體之間的距離決定著引力的大小,質量越大、距離越近的兩個物體之間的引力也越大,反之則越小。

由此可見,牛頓的萬有引力僅僅解釋了一種現象,對於物體之間為什麼會產生引力卻沒有解釋。後來,愛因斯坦提出了廣義相對論,這一理論很好地解釋了為什麼物體之間會產生引力的問題。

根據愛因斯坦的廣義相對論,時空(時間和空間)是平直的,任何有質量的物體都會造成時空的凹陷,也就是會造成時空的扭曲,由此時空扭曲範圍內的物質就會受其影響,改變其原本的運動軌跡和時間,向凹陷的中心點彙集。這個過程就是產生萬有引力的原因。

時間並不存在?時間的本質到底是什麼


說到這,咱們得解釋一下,空間被扭曲咱們還是比較好理解的,但是時間又是怎麼被扭曲的呢?

要解釋這個概念,我們得加入另一個概念,就是光。時空被扭曲的同時,受影響的還有光,光線也會因此而改變自己的運行軌跡,從而產生一個弧度。那麼,弧度內側和外側的行進距離是不一樣的,而根據光速不變原理,我們就可以得出一個重要的結論,就是弧度內側和弧度外側的時間是不一樣的。也就是說,在宇宙中確實存在快慢程度不同的時間。

進一步推導,我們就可以得出“決定時間快慢程度的因素和星體的質量有關”的結論。

此話怎講呢?我們剛才說了,物體的質量越大,萬有引力越大,實則就是產生時空的凹陷越大,那麼光線被扭曲而產生的弧度就越大,那麼內外側行進距離的差距就越大,進而內外側的時間快慢程度差別也越大,即外側的時間越快於內側的時間。也就是說,越靠近星體,其時間過得越慢。

時間並不存在?時間的本質到底是什麼


據此,我們可以知道,質量越大的星體其時間過得越慢,反之則越快。

也就是說,宇航員駕駛飛船進入太空之後會因其進入不同的引力場而經歷不同的時間,在質量大的星球或者其附近飛行,時間會變慢,在質量小的星球或者附近飛行,時間會變快。

為了方便大家理解,咱們舉一個例子來說明。熟悉電影《星際穿越》的朋友應該記得其中的一個場景,當庫珀的飛船靠近黑洞的時候,時間變慢了,以至於他們再返回和朋友會合時,朋友已經老去了幾十歲。


時間並不存在?時間的本質到底是什麼

看到這,相信大家已經理解了宇宙之中時間的概念。但是實際上,在宇宙之中,時間這個概念很可能並不存在,它不過是在空間發生扭曲時衍生出來的。下面咱們就做一下延伸,簡單介紹一下。

根據相對論,時間其實是空間在時空扭曲中的一種表現。科學家們將相對論引力方程和量子力學結合起來建立宇宙模型的時候發現,時間這個概念可以完全被抵消掉,也就是說在宇宙模型中,時間是可以不存在的。

而哥倫比亞大學弦理論的資深科學界馬爾達西那認為,在宇宙的直接構成上,並不存在時間和空間之分,只存在糾纏,但是對於量子糾纏背後隱藏著什麼原理使得時間和空間可以被明顯地區分出來至今還是一個謎。

倘若有一天這個謎題解開,那麼關於時間乃至宇宙的之謎可能都將被揭開。


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