在爱因斯坦之前关于时间认识最深刻的就是牛顿,牛顿认为时间和空间是独立并且绝对存在的,现代社会我们对于时间的应用,以及日常生活中发生的一些事件,体现出来的时间性,实际上都是牛顿的绝对时空观。而爱因斯坦创造性的提出了时间和空间是相对的,并且不能单独的存在,也就是相对性的四维时空。
稍微了解爱因斯坦相对论的应该都很清楚,在十九世纪末经典物理学家大厦已经完成,但令人遗憾的是还有“两朵小乌云”漂浮在天空之上,其中之一就是黑体辐射结论和实验的不匹配性,由此发展出了量子力学。其中之二就是迈克尔逊莫雷实验没有成功证明以太的存在,恰恰相反证明以太不存在。
对于第二朵小乌云是很多老派物理学家不能接受的,因此很多科学家从实验过程或者实验误差方面入手,来解释这朵小黑云。时间到了二十世纪初,1905年爱因斯坦仅仅26岁,从不同角度来解释了这个问题,爱因斯坦认为以太不存在,并且光速是不变的,从而提出了狭义相对论。最简单的理解就是“光速不变,那么就需要时间和空间去变化”,因此时间和空间变成一个整体,并且是相对的。这就是时间同时性的相对性,物体的运动速度会影响时间流逝速度。
而在十年后爱因斯坦把引力加入到自己的理论之中,从而提出了广义相对论,在广义相对论中引力是时空弯曲的外在表现,爱因斯坦再一次的把时间和空间捆绑成时空的概念。质量越大引起的时空曲率就越大,那么时间膨胀效应就越明显。在科幻电影《星际穿越》中主角一行人在新的行星上一个小时,在地球上就过去了七年的时间,这就是广义相对论的时间膨胀效应。因为所处的行星在绕着超大质量黑洞运转,受到巨大的引力作用。
时间和空间是不可分割的整体,它们的存在前提条件是物质,物质存在时空就会存在,而物质不存在那么时空就是没有意义的。但对于时间的本质科学上还有待更多的了解,这是一个永恒的话题。我们对于时间最直观的理解就是太阳东升西落,地球昼夜交替四季分明,这实际上就是地球的自转和公转导致,我们借此进行记时,所以说一天、一月、一年等都只是时间的量纲而已。
那么时间到底是什么哪?在这里实际上有两种理解方式,第一种以物质为基础,因为物质的变化,时间才会流逝;第二种因为时间的存在流动,物质才会发生变化。时间是实实在在流逝的,物质也是实实在在变化的,时间并非是人的错觉,只是比较神秘难以理解罢了。
宇宙中的三要素就是时间、空间和物质,这三个是基本组成单元,无论哪一种好像都不能单独存在,因为那就彻底的没有意义了。即使我们没有意识的存在,搞不动昼夜更替,一年四季之变,但时间的确是实实在在的流逝。
文/杜若,图片来源网络侵删。
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