“时间”或许就是宇宙中最神奇的概念,时间的本质是“能量”的传递过程,也是“物质”的运动过程,在138亿年前的宇宙大爆炸发生的瞬间就是宇宙时间的起点,在宇宙大爆炸发生之前并没有时间的概念,目前我们并不知道,在未来会不会有一个时间的“终点”。
从物理学的角度来看,是微观粒子的运动促使了时间的产生,宇宙中不存在绝对静止的粒子,同时热量的本质也是粒子的运动,只有在绝对零度的状态下,粒子才会停止运动,但是当进入绝对零度时,所谓的时间也就失去了原本的意义。
人类对宇宙的探索越深入,产生的疑问和困惑也就越多,比如古希腊的哲学家曾经提出过一个著名的悖论——“芝诺的乌龟”也被称为“芝诺悖论”。
阿基里斯是古希腊神话一位善于跑步的神明,他在神明之中也以速度出名,但是在芝诺的问题中,他却永远追不上一只正常爬行的乌龟。
假如,每秒乌龟可以爬行一米,而阿基里斯的速度就是每秒十米,阿基里斯和乌龟赛跑,但是阿基里斯让乌龟先爬了100米自己再出发,当阿基里斯跑完100米后,乌龟爬行了10米,阿基里斯只好再次出发追赶乌龟,但是在阿基里斯跑完10米后,乌龟又向前爬行出了1米,如此循环下去,时间和距离可以无限分割,因此无论阿基里斯怎么努力追赶,他都无法在真正追赶上乌龟,因为乌龟会制造无数个起点。
但是在现实中,这样的事情不可能发生,阿基里斯很快可以追上乌龟,但是芝诺的这个理论确实让人疑惑,如果时间可以无限分割下去,芝诺和乌龟之间就永远存在细小的时间间隔。
其实芝诺本人也知道,这只是一个“悖论”,在现实中无法实现,因为我们所感知的时间流速是恒定的,阿基里斯很快就可以追上乌龟,芝诺的观点只是一个“诡辩”,从数学的角度来看,虽然时间的间隔越来越多,但是这些时间间隔加在一起仍然等于1,因此从数学的角度来看,芝诺的这个悖论并不成立。
但是当我们从物理学的角度来思考时,就可以得到不一样的答案,甚至芝诺的这个奇思妙想,可以上升到宇宙本质的高度。
首先,阿基里斯之所以永远追不上乌龟,是因为我们认为时间可以无限分割,总是存在更短的时间间隔,但是在量子力学中,时间存在一个最小的单位“普朗克时间”,普朗克时间是宇宙中最短的时间间隔,同样,宇宙中最短的长度单位被称为“普朗克长度”。从这个角度来看,乌龟不可能制造无限多个起点,在短暂的时间后,就会因为接触到普朗克时间的范围,这个时候就是阿基里斯追上乌龟的瞬间。
量子力学中认为,宇宙中存在最短的时间单位和长度单位,如果小于这两个单位,我们的物理理论就会失去意义,因此对于我们来说“普朗克时间”和“普朗克长度”就是宇宙中最短的时间和长度单位。
芝诺的乌龟是一个十分简单的悖论,我们明知道这个悖论是错误的,但是我们却很难去反驳这个悖论。根本原因是因为我们对时间的理解有很大的误区,时间本身就是人类创造出来的一个抽象概念,我们都认为是时间在推动着一切,其实是运动的物体在推动着时间。
138亿年前的一场大爆炸,创造出了整个宇宙,时间和空间的概念也在这次大爆炸中诞生,但是时间的本质是物质的运动和能量的传递,如果宇宙进入绝对零度,一切粒子停止运动,那么时间就失去了存在的意义,我们也可以认为“时间被暂停”了。
芝诺悖论看似是一个诡辩的悖论,但是这个问题的本质其实就是在质疑时间的本质,疑惑时间是否存在最小的时间间隔,直到几千年后,量子力学的诞生才解决了芝诺的这个难题,但是人类对时间的本质的探索并不会体内停止,或许在遥远的未来,科学家可以制造出时光机器,进行时间旅行。
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