文章图片
文章图片
文章图片
宇宙中的一切都在发生变化 , 时间是少数拥有规律 , 而且难以改变的事物之一 。
时间具有稳定向前发展的特性 , 因此时间可以帮助我们探索过去、体验现在、预测未来 , 时间的本质非常复杂 , 但是时间的作用非常简单 。
在17世纪 , 牛顿提出“时间不变 , 光速可变”的假设 , 因为每天都有24小时 , 每一秒钟的时长都没有任何差异;但是在1905年 , 爱因斯坦的相对论 , 提出“时间可变 , 光速不变”的理论 , 该理论在1971年 , 通过铯原子钟的实验得到证实 。
时间的基础 , 就是一秒 , 目前我们使用的一秒 , 是铯原子内跃迁周期的9192631770倍 , 爱因斯坦将时间定义为宇宙维度的一种 , 并且时间在宇宙中的运作 , 只能向前发展 , 不能出现时光倒流 。
什么是时间?时间是宇宙的一种客观规律 , 由于地球生命的寿命有限 , 因此人类定义了时间 。
我们在生活中感受到的事物变化 , 让我们对时间有一个直观的感受 , 从而形成了时间的概念 。
最初的一秒钟 , 是通过地球自转周期进行定义 , 但是地球的自转周期一直在发生变化 , 大约每10000年增加30秒 , 因此科学家开始通过原子内的能量跃迁周期 , 来定义一秒钟 , 精准的原子钟 , 可以在4亿年时间里 , 将误差控制在1秒内 。
从物理学的角度来看 , 时间并非是我们定义的一秒钟、一分钟、一小时 , 而是宇宙的第四维度 。
爱因斯坦将宇宙定义为三维空间加一维时间的四维时空 , 因此时间和空间是密不可分的一部分 。 时间决定了物体的空间状态 , 随着时间的流动 , 宇宙万物开始运转 , 当时间停止 , 宇宙的一切都会同时停止 。
时间对应着我们当前的状态和位置 , 如果科学家可以找到时间和空间的公式 , 或许就可以预测未来 , 但是量子力学暗示未来存在概率性 , 因此宇宙可能存在无数个平行宇宙 , 时间对应着平行宇宙的不同状态 , 预测未来也会变得没有意义 。
时间的运转 , 为何只能向前?牛顿和爱因斯坦虽然在光速上存在偏见 , 但是两位学者都认为时间只能向前发展 , 不能出现时间倒流 , 也不能出现时间的跳跃 。
通过爱因斯坦的公式 , 我们可以得到速度越快 , 相对时间越慢的结论 , 如果到达光速 , 相对时间的流逝就会趋于静止 , 但是爱因斯坦也提出了光速不可超越的结论——随着速度的增加 , 质能守恒会让物体质量呈现指数上升 , 如果到达光速 , 物体质量会变为无穷大 。
很多人认为 , 如果超越光速 , 时间或许就会出现倒流 , 这一结论没有任何的物理依据 。 爱因斯坦的公式中 , 如果速度大于光速 , 公式就会突破极限 , 得到一个毫无意义的结果 , 并没有暗示时光倒流的出现 。
因此爱因斯坦认为光速无法超越 , 并且时间只能向前 。 人类想要超越光速 , 只能通过空间搭建类似“虫洞”的空间捷径 , 而无法通过速度的提高去超越光速 。
时间只能向前运转 , 科学家对此有两种解释:
- 热力学第二定律:
根据热力学第二定律 , 宇宙的一切事物都趋于熵增 , 也就是从有序到无序逐渐发展 。 事物发展的规律 , 就是无序度和随机性的增加 , 这一现象也被称之为“时间之箭” , 从而让时间只能向前 。 如果宇宙出现大规模的熵减 , 就有可能是时间出现了倒流 。
- 宇宙膨胀理论:
由于宇宙在不断膨胀 , 部分科学家认为宇宙膨胀的同时 , 会拉扯时间 , 从而让时间只能向前 。
除非宇宙从膨胀转为收缩 , 否则时间就只能向前 。
总结:时间是寿命有限的人类 , 创造出的一个概念 , 对于宇宙来说 , 时间只是一个独特的物理维度 。
【时间是什么?时间如何在宇宙运作?】我们能够感受到时间的流逝 , 才能学会珍惜时间 , 珍惜身边的一切;我们知道时间无法倒流 , 才会谨慎进行每一个选择 。 在了解宇宙规律的同时 , 我们也可以清楚认识到时间的珍贵!
推荐阅读
- 四亿年前的地球和生物,都是什么样子的?有没有出现未知文明?
- 破镜不能重圆?杨振宁的“宇称不守恒”理论,看透世界的不完美!
- 这些动物死得太憋屈,躲过天敌追杀,却被自己杀死,心酸又好笑
- 科学家首次看到时间,原子不断返回,获大突破,四维空间存在吗?
- 登月宇航员回来后,性格发生很大转变,网友:回来的是本人吗?
- 癌症死亡人数,我国占全球30%!河南科学家或将发现潜在肿瘤代谢治疗靶点!
- 种种迹象表明,我们或许已经发现外星文明,只是还不能确定
- 人死亡之前都在想什么?首次记录“大脑活动”,类似做梦一样
- 最新考古发现25万年前儿童头骨,挑战人类起源认知