如何理解时间?怎么证明时间是存在的?为什么卫星上钟变慢了说明时间慢了而不是钟慢了?

SFNBN


在回答这个问题之前,先纠正一下问题:人造地球卫星上的钟实际上是比地面变快了,而非变慢了。这是因为狭义相对论和广义相对论的两个效应共同作用的结果。狭义相对论告诉我们物体运动速度越大,其时间流逝越慢,卫星速度比地面大,且一直在变化,因此在这个效应下,卫星上的时间的确比地面的慢。但根据广义相对论的引力效应,地面的时间流逝的比卫星上要慢。经计算引力效应大于速度效应,综合起来,地面上的时间比卫星上的要慢,比如说咱们非常熟悉的GPS定位卫星上的时钟每天比地面要快38微秒,



我们的手机电脑上的导航接收终端在定位时都要加上修正值才能准确定位,否则早就把我们导沟里去了。好了,言归正传,下面是回答。

时间和空间是物质及其运动产生的,物质及其运动又以时间和空间的方式表示着存在,运动变化是宇宙的本质特征,时间是描述物质运动变化的,因此时间对应着宇宙的本质特征。从这个角度讲时间属于意识范畴的东西。说到这里大家不要误会,以为意识范畴的东西就是人为的、不同于物质的“非物质”,从广义上讲意识范畴的东西也是客观存在的物质。下面再从时间和空间的关系上讲一下时间的物质性。

时间和空间有着不可分割的联系,闵可夫斯基认为时间是一维特殊的空间,和三维空间一起称为“四维时空”。但这个四维时空是个被抽走了所有物质的纯粹的空间。因而不能抵消笛卡尔认为空间不能空无一物或先验给定的疑虑。爱因斯坦认为空间中充满了场(这已被现代科学所证实),


空间作为场物质的结构性质而存在,不能脱离物质单独存在,空间是实实在在的物质,因此从这个角度讲时间和空间一样也是物质。不过空间又是一种性质,从这个角度讲,空间也属于意识范畴的东西。不过上面已经说过意识范畴的东西也是物质,空间是看不见摸不着但可被感知的客观存在,因此时间也是如此,只不过时间是更虚幻抽象的一维空间。

怎么来证明时间存在?本来我想用多个相同的钟表分别放到地面、太空卫星等不同运动速度的系统中,用它们时间示数的差异来证明时间的存在,因为如果时间不存在,只是人类制造的钟表具有的功能的话,那每个钟表的时间示数应该是一样的,否则就证明时间是存在的。也就是说由此来证明时间到底存不存在。可现在题主有先见之明,预先堵死了这条道。你如果说是钟的问题,或者说是速度使得钟表而非时空变慢,这个方法还真不好用。



不过还是有办法,那就是可以用多个不同原理的钟表组合放在同一个参考系,比如在每一个参考系放置机械钟表(如钟摆周期式和齿轮传动式)、电子表、原子钟(利用原子跃迁释放电磁波的共振频率一定性)等各若干个进行试验,这样就排除了钟的故障和无法验证的因素(验证原理就是速度不可能对不同原理的钟表变慢的效果一样)。这样如果每一个参考系的钟表示数互相都不一样,而在同一个参考系的所有钟表(包括各种不同原理的钟)时间示数却都一样,这就能证明运动速度是让时间变慢了,而非让钟表变慢了,进而也证明了时间的存在。目前在宏观上还只能用这种方法验证,而不能让人在飞船上像“双生子佯谬”那样试验,


这是因为:1,没有亚光速的飞船,低速运动是不容易验证这种钟慢效应。2,人不能长时间在太空飞船。速度低,只能像卫星那样长时间在太空飞行,看积累效应,可人的吃喝拉撤没法解决。3,即使前两个问题都解决了,宇航员回到地面胡子拉碴,显得很苍老,你照样可以说,是人在太空中太累了,因而显得老了,我照样膛目结舌。幸亏我比较聪明,不用这种方法,而还是采用上面所说的方法。

给大家的好消息就是,科学家们已经用上面的方法证明了卫星上的钟和地面上的钟不一样的原因不是因为钟的问题,而的确是时间发生了变化。安装在卫星上的原子钟的种类很多,精度也越来越高,现在最先进的是激光冷原子钟,精度可以达到几亿年误差1秒钟。



但不论用什么钟,与地面的钟表时间差异一直存在,且同一高度卫星时间与地面相差大小是一样的。

在微观领域,粒子高速运动的相对论钟慢尺缩效应比比皆是,比如由质子、氦核、铁核等裸原子核高能粒子流以及中性伽马射线和中微子流组成的宇宙射线,科研人员对它们的能量、质量、速度、寿命和距离的研究,必须考虑它们的钟慢尺缩效应,这都离不开相对论,这都充分证明了时间的存在,由于篇幅的原因,这里不再赘述。总而言之,好多人对相对论的钟慢尺缩效应的解释并不信服,历史上洛伦兹到死就不相信相对论,


尽管狭义相对论中的主要数学工具就是洛伦兹推导的变换式,洛伦兹认为所谓的尺缩是物体实实在在的物理变化,不是时空的相对性,时间参数只是他用来解释他的电子理论的辅助手段而已,由此可见,连物理大师在刚接触相对论时都有抵触,更何况我们普通人呢?但相对论到目前为止被证明是正确的。


物原爱牛毛1


如果时间不存在,那么物质的运动也不会存在。

运动必然发生在空间与时间之中。三维独立坐标构成经验空间,一维实数序列构成独立的时间,物质的运动因此产生。

如果谁能证明运动不存在,就能证明时间不存在。就是爱因斯坦也无法做到吧?

爱因斯坦真有些像金庸笔下的武林盟主,总想凭借洛伦兹变换一统物理学的江湖,万能的光速就如同他手里的九阴真经,可以使乾坤大挪移,时光倒流,宇宙大爆炸。

上帝会对爱因斯坦说:谢谢你,我的宝贝!不过你的理论已经超越了我的圣经!

如果时间不存在,为什么每天都能同步去上班?迟到可是要扣钱的!如果时间不存在,为什么可以同步收到新闻?有人会说,按照洛伦兹大挪移,收到新闻的时间有先后,因为时空不同?果真如此吗?不都在同一个光速时空中吗?时间随洛伦兹大挪移同步收缩着,最终还是没有变!

相对论还是严肃的物理理论吗?感觉已经充满了鬼气,还有故弄玄虚的妖气!

地球没有因为相对论改变自己的运转速度,更没有收缩成一个质量密度无穷大的奇点;正像歌德所说的:周而复始,从不停顿!

现在是北京时间零点十一分。往前推,爱因斯坦死于1955年。结论:时间与光速无关,光速离开时间就不存在!


经济相对论580


你错误的理解了测量时间膨胀效应的钟是我们日常生活中用到的钟了,此钟非彼钟,你理解意义上的钟是人工制造的钟,而测量时间膨胀效应的钟是天然的时间量度,所以不会出现你题目描述的问题。

自从时间膨胀效应被提出,相关的实验验证一直在进行,上世纪四十年代,科学家在测量μ子的数量时,发现快速移动中的μ子的衰变速度要比它们相对我们静止时的衰变速度要慢10倍,这表明速度的快慢确实影响了它的衰变快慢,半衰期是一定的,那么肯定是时间变慢了,所以实验验证也是没有问题的。

还有一次实验是在1971年,物理学家为了验证时间膨胀效应,特意将4个极为精准的铯原子钟放在了民航客机上,等它们到达了目的地时,发现飞机上的原子钟,它的时间确实比地面上的原子钟慢了59纳秒。

为什么不是铯原子钟自身变慢了呢?

铯原子钟是一种极为精密的原子钟,它是根据铯原子内部的电子在两个能级间跳跃时辐射出来的电磁波作为标准,这是人类无法用客观条件来进行限制的,目前最为精确的铯原子钟可以保证在2000万年间里不会变慢或变快一秒。

如何来理解时间?

时间是人类的定义,虽然看不见也摸不着,但是它真实的且客观的存在,它存在于慢慢腐烂的苹果中,也存在于人们日出而作、日落而息的进程中,我们用时间来记录历程,时间也许并不叫做时间这个名字,它可以叫任何一种名字,但这并不改变它存在的本质。

对此你有什么看法呢?欢迎在下方留言探讨。


科学船坞


时间可以理解为事件发展过程的长短,就好像一把刻度尺,它有长度,这是空间上的度量;而对于任意一个事件来说(比如走路、开车、睡觉等等),事件的发展过程也分长短,那就是时间,可以说时间是比较抽象的概念。

时间的提出,更多是人类自发产生的,为了生产生活上的方便,可以说时间也是一种人为定义的东西,但也是一种绝对的存在,毕竟运动是绝对的,有了运动自然就会有时间空间的概念,特别是对于描述客观世界的物理理论来说,时间空间是没法绕过去的。

但关于时间空间,科学家的认识也不是一成不变的,从牛顿的绝对时空观到爱因斯坦的相对论时空观,就是一个很好的例子。虽然牛顿的绝对时空观符合我们日常生活的事实,但更多的实验以及应用则证明了时间和空间并非井水不犯河水。

就以题主问题中的卫星来说,GPS卫星每天的时间要比地面多走38微秒,也就是时间快了而不是慢了,这背后的原理就是相对论。

当然了,我们地面上的时间也并非标准,因为我们同样受到引力场的影响,在广义相对论中,引力越强时间越慢,很显然卫星所受的引力强度是是小于地面的,因为地面的时间要走的比卫星慢(即卫星走的比地面快),如果再考虑到卫星的环绕速度,那么这个时间差还要再变化一些,但变化的并不多。

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赛先生科普


时间其实是存在的,但是存在的时间并不是我们理解看到的时间,我们现在看到的时间其实应该属于虚拟时间,是人类制造出来记录的,而真正的时间是我们看不到的,但是我们却真正能感觉到这个东西的存在,也就是说时间可以说存在也可以说不存在,真正的时间其实就是一种消耗的过程而已。

怎么证明时间的存在呢,而我们人类制造出来的时间就不说了,真正的时间需要从物质的各种消耗形态去感受,也就是说时间就是物质自己本身身上,当时间从物质上流过的时候就能发现这个物质一直在变化,虽然说有一些并不明显,但是也有一些变化非常明显的。

而我们人类使用的时间是自己创造出来的,是可见的东西,这种东西是会受到许多因素的影响,其实人类制造出来的时间并不稳定,而是会在各种不同环境下面变化也不同,就像本题题目说的,我们认知的时间是时钟,在不同的外部环境下,这个闹钟代表的时间也会改变,而真正的不存在的时间是一种消耗过程,这种属于稳定的存在,也可以说本来就不存在,所以不会受到任何东西的影响。

而我们人类制造出来的时钟是人造物,并不是永恒的东西,所以只能代表我们人类自己认知的时间,并不能代表真正的时间,时间其实是虚无缥缈的,如果有一天人类能真正掌握了控制消耗过程,能让物质的转变和消耗放慢或者停止以及倒退回去的时候,那就是人类真正掌握时间的时候。

以现在来说我们制造出来的记录时间的东西并不是真正意义上的时间,因为我们没有能让物质消耗停止甚至倒退到远点的样子,所以我们还没有掌控时间,现在看到的时间是属于创造物,这个东西可以认为控制,但是并不是能影响到物质的转变和消耗,所以并不是真正的时间,对于时间是什么东西,每个人都有自己不同的理解,所以并没有统一的答案。


无法超越的足迹


卫星跟随地球在绕太阳运动,卫星绕太阳运动的平均速度与地球上所有的物质绕太阳运动的平均速度是相同的,所以卫星的运动速度不会使卫星上原子钟的平均时间变慢。卫星受到的地球引力小于地面上的物体受到的地球引力,原子核的时间应该变快,卫星上的原子钟时间变慢证明了相对论是错误的。

原子钟是利用原子的共振频率,释放或吸收电磁波进行计算时间的。物体的共振频率会受到物体的尺寸、温度、湿度、空气压力等等因素变化而影响。

在迈克尔逊莫雷实验中,光始终是在地球的大气中传播的,光波在相同状态的大气介质中传播速度恒定不变,完全符合机械波的传播特点,这个实验结果是证明了光属于机械波。

如果假设光是以空气为传播介质的,在玻璃中进行迈克尔逊莫雷实验,只要玻璃的材质温度是均匀的,得到的结果必然是光在相同状态的玻璃中传播速度恒定不变,能证明空气是不存在的吗?

很明显,相对论是一个逻辑思维错乱的谬论。


太上邪神


时钟是用来计量时间流逝快慢的,这和温度计道理一样。没有温度计,你只会感知一个物体的冷和热,纯感性认识,却无法说出具体温度如何度量,无法对冷热程度进行量化。你总不能说,物体温度没有变高,而是温度计出了问题,酒精柱自己往上跑了吧?时钟也一样,是用来计量时间这个物理量的量化工具,仅此而已,没有太多神秘之处。如果要说神秘的,是时间这个物理量本身比较神秘,因为与其他物理量相比,时间与人类意识和主观体验的关联更加紧密。


MartinLA


大家好,我叫肖浩宇,是一名义务天文物理科普员。

下面我就科普一下爱因斯坦的相对论。 2015年7月24日,美国宇航局公布了迄今为止发现的,最像地球的系外行星,即开普勒452b,距离地球1400光年。也就是说,如果乘坐光速飞船去那里,需要1400年。光年嘛!光跑一年的距离就是一光年,1400光年当然光就要跑上1400年。但是这里有个大问题:地球人和开普勒人都觉得光跑了1400年,可你想过光的感受吗?如果光子上面坐个人,他从地球出发,到达开普勒,是整整老了1400岁吗?不是。对于光子上面这个人来说,这一切就是一瞬间,根本不需要任何时间。这听上去有点古怪,我们换种说法。如果我们在2016年用99.9999%光速发射一个飞行器,那么开普勒人会在1400年后收到这个飞行器。可是对于飞行器里面的人来说,他觉得飞了多久呢?可不是1400年,而是差不多两年。这个很多人不理解,都觉得胡说八道。1400光年就是光跑1400年的距离,怎么你跑两年就到了?怎么光一瞬间就到了?

那么这个飞行器岂不是超光速?飞行器当然没有超光速。你在地球上观测,飞行器确实飞了1400年,但飞行器里的人感觉确实只飞了两年就到了。而他们如果坐在光子上,一瞬间就会抵达。为什么?因为在飞行器里的人看来,开普勒和地球之间的距离,从1400光年缩短成了差不多两光年。而在光子眼里,这段距离就会缩成零。这听起来很怪诞,但这是狭义相对论的基本概念。它的核心就是光速不变。不论光是从多快的物体发出的,你测到的都是30万千米每秒。但是这里有问题。我以50%的光速朝你跑,然后向你发出一束光。你觉得这束光的速度是光速,我觉得这束光也是光速。这听上去没什么,但其实这是一件非常奇怪的事情。你仔细想想,如果你拿着一个手电坐在一个光子上,往前射出一束光。你是光速, 手电筒的光亦然,两个速度相加得到的依然是光速,眼瞅着手电筒的光向前猛跑,一秒钟后它就跑了30万千米,但在地面上的观察者看来,你跟手电筒的光没有相对速度,手电的光根本没跑到你前面,而是和你并驾齐驱!那手电光到底在哪儿?首先要记住一个物理词汇:尺缩。如果你以86.6%光速飞行,那在我们看来,你的身高将会缩短一半。想象一下,我们的子孙后代发明出速度达到99.9999%光速的飞船,且每隔一光年都有一座燃料站。本来开普勒星距离地球1400光年,可是飞船里的人却感觉只飞了两年就到了。这就是尺缩效应。问题来了:如果飞船里的人只用了两年就到了,那岂不是说,燃料站里的人比飞船里面的人足足大了1398岁?要想理解这一概念,那就记住另一个词:钟慢效应。光速将速度锁死了,距离缩短,时间当然就会变。或许有聪明人已经联想到,用这一原理时间旅行。你们想的没错,近光速旅行的确可以把我们带到遥远的未来。想要知道其中的原因,让我们来一次科学幻想。假设,你的汽车的速度能达到99.999999%光速。你从星期一开始开车,以飞快的速度环绕地球,大约一秒钟七圈,最终在周五(车里的时间)停车。你下车会惊讶地发现,其实时间已经过去了100年。不光速度可以放慢时间,质量也能够拖慢时间,且质量越大,距离越近,效果就越明显。根据广义相对论,大质量天体,例如黑洞,周围的时空因黑洞巨大的质量而极度扭曲,使之时间显著变慢,而当完全接近的时候,时间便会停止。。。。

谢谢阅读!



肖浩宇2019


时间是虚幻能量。

空间是真实能量。

假依真立,真藉假显。

精神能量是造化者。

一切物理能量都是精神能量的物理效果。

无知生有知。

真空生妙有。


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