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时间的本质该如何理解

2018年7月18日  来源:灵遁者国学智慧 作者: 提供人:www.c......

相对论诞生至今已有百年.一直倍受人们的关注,一方面是因为它在各个领域中取得巨大成就,另一方面是由于它自身所引起的争议颇多。由相对论的两个基本假设:即相对性原理及“光速不变”假设,所导致的一系列似是而非的结果(称为“佯谬 ),从它诞生起就一直引起了人们广泛的争论。

其中最著名的有时钟佯谬、潜水艇佯谬、哥德尔佯谬等。

时间的本质该如何理解?

相对论诞生之后,人们逐渐认识到不仅时间的测量有问题,空间的测量也存在问题。一根尺在不同的地方,长度是否一样,尺子在移动过程中长度会不会改变,都成了需要深思的问题。

在人们的日常观念中,认为“同时”是绝对的,两个事件是否同时发生,具有绝对意义。“同时”的相对性,与人们的日常观念大不相同,很难被接受。为什么我们通常感觉不到“同时”的相对性呢?那是因为,这种相对性只有在接近光速(每秒30万公里)运动时,才会明显表现出来。我们通常接触的汽车、飞机甚至火箭,运动速度都太小了,感觉不出这点差异。

由于同时的相对性,高速运动的尺,会在运动方向上缩短。高速运动的钟。与一系列静置的钟(已校准同步)相比会变慢。理解“同时”的相对性,是弄懂相对论的关键。

尺缩钟慢效应

爱因斯坦的相对论认为运动的尺缩短是相对的,是一种时空效应,发生这种效应时,构成尺的原子结构和原子内部的电荷分布都不会发生任何变化。相对论认为,运动尺的收缩是相对的,两个作相对运动的刚尺,都会认为对方缩短,这是“同时”相对性的结果,与绝对空间没有关系。相对论认为根本不存在绝对空间。

运动时钟变慢也是相对的。两列平行放置、相对运动的钟,让对方的一个钟依次与自己的一系列钟比较,都会认为对方的(相对于自己运动的)钟变慢。这个效应已经被实验证实。

时间的本质该如何理解?

时间膨胀

时间膨胀

时间膨胀是相对论效应的一个特别引人注意的例证,它是首先在宇宙射线中观测到的。我们注意到,在相对论中,空间和时间的尺度随着观察者速度的改变而改变。例如,假定我们测量正向着我们运动的一只时钟所表明的时间,我们就会发现它要比另一只同我们相对静止的正常走时的时钟走得慢些。另一方面,假定我们也以这只运动时钟的速度和它一同运动,它的走时又回到十分正常。我们不会见到普通时钟以光速向我们飞来,但是放射性衰变就像时钟,这是因为放射性物质包含着一个完全确定的时间标尺,也就是它的半衰期。当我们对向我们飞来的宇宙射线M作测量时,发现它的半衰期要比在实验室中测出的22微秒长很多。在这个意义上,从我们观察者的观点来看,M内部的时钟确实是走得慢些。时间进程拉长了,就是说时间膨胀了。

六层楼上的时间(一)

六层楼上的时钟(离地面约22米),每秒比地面上的时钟快一千万亿分之二点四秒。

爱因斯坦在广义相对论中指出:在非惯性坐标系中,运动物体在中心物体的引力场中运动时,对于同一经历过程,在运动物体上测得的时间间隔,要比在中心物体上的测定值大。偏大的数值约为

,g为重力加速度,m为引力中心体(如地球)的质量,r为中心体半径。

这就是说,在运动物体上测定的时间,除与运动速度有关外,还与其相对于地心的距离有关。这种情况表明,高处的时钟比低处的时钟要走得快。

时间的本质该如何理解?

根据相对论计算。位于地球表面不同高度处的原子钟,由相对论效应造成的时差修正为:1.09×10-16秒/米(海拨),即每升高一百米,时钟要快百万亿分之一秒。

照这样计算,二十二米高的六层楼上的时钟,每秒比地面上的时钟快一千万亿分之二点四秒。

而放在珠穆朗玛峰顶上的时钟。每秒要比地面上的时钟快一万亿分之一秒。

在原子钟出现之前,要测量出如此短暂的时间是不可能的。只有利用原子钟,人们才能够用现代实验方法验证它的正确性。

灵遁者:时间的定义

时间,空间和物质是一体的,它们共同构成时空。时空是能量的时空,是运动的时空。从开始,时间就不能从运动变化中脱离出来,也就是时间不能从时空中单独脱离出来说明。

任何脱离时空,脱离运动的时间描述都是片面的。了解时间的本质,就要了解时空。这一方面理论,我们要感谢爱氏的相对论。

不存在的东西就证明它不存在,存在的东西就证明它存在,这是我们人类的责任。就像引力波,等了那么久,我们终于证实它是存在的。你不理解的东西,不一定不存在! 时间就是这样的东西,虽然它很抽象,但还可以想象。

那么我们从正面如何证实时间是存在的,且时间是时空不可分的东西。

如果我们赞同爱氏相对论是正确的,就要赞同运动对于时间的影响。由爱氏理论我们可以知道:时间流逝的速度取决于物体在宇宙中的位置以及运动速度。

时间的本质该如何理解?

对于时间的一般定义是这样的:物质存在的一种客观形式,由过去现在将来构成的连绵不断的系统;是物质的运动变化的持续性和连续性的表现。

这样的的定义并没有错,但对于专业研究物理和天文的人来说,还不够究竟,不够本质。

所以我把时间的定义修正为:时间是物质在引力场中的位置以及运动速度的应变度量过程;它是物质存在的客观形式。

进一步的阐述说明是,时间的这种“应变度量过程”就是物质的运动变化的持续性和连续性的表现。在这里要说明“应变”这个词,指的是主体时间受“引力场位置”和“运动速度”影响而做出的应变量。

这种应变是不以人的意志为转移的,它是客观的。

网上还有很多标题为“相对论证明时间不存在”的文章。拿出爱因斯坦的话:“现在、过去和将来之间的差别只是一种错觉。时间倒流或回到过去,其实是建立在一个不存在的逻辑基础上的。”

相对论本身就是时空理论,怎么可能没有时间在里面,所以这是无稽之谈的文章。至于如何理解爱氏所说的话:“现在、过去和将来之间的差别只是一种错觉。”

时间的本质该如何理解?

这是从意识层面来说的,爱氏的本意应该是要强调时间是没有方向的!所以现在,过去,未来才是人的创造,是为了描述生活而创造的。 也就是说时间一直向前的这个方向,其实是不存在。这个方向是人为赋予的。

再来读一遍我对于时间的定义:时间是能量物质在引力场中的位置以及运动速度的应变度量过程;它是物质存在的客观形式。

两个关键词:位置,运动速度。

时空是弯曲的,时空也是引力的本源。能量的分布,物质的分布不均,使得引力场强弱有差异。时间在不同的引力场中是不同的。地球和月球上时间不同,地球和太阳上时间不同。甚至地球上不同位置时间也不同。

我住在一楼,你住在33楼,我们的时间不同。这不是荒谬,是事实。只是这种区别太过于微小,我们根本无法察觉。上面关于GPS的校准案例,其实就是答案!

所以你脑海中要有这样的一副图画,那就是时间是弯曲的!这种弯曲是由于时空弯曲,引力场不均导致的。形象的举例来说,时间的弯曲图画,就像一副丘陵高山的等高线图。如下图

时间的本质该如何理解?

所以这更加印证了时间是没有方向的。物体处于等高线不同的位置,时间流逝是不同的。

从这张图我们也可以得出其实时间与时间是没有明显的间隔点,没有明显的间隙!更没有明显的界限!

在这里还可以回答一个被多次提问的问题:时间有起点吗?

我的答案是没有起点。所以大爆炸理论是时间的起点一说不可靠。能量,时空只要存在,时间就存在。

再来分析第二个关键词:运动速度。

显然相对论效应,物体的运动越快,时间越慢,已经被证实。而且我说过光速就是一种束缚态。任何物体要达到光速所要克服这种束缚是不可能的。因为它要对抗整个时空!

这就是运动速度的极限为什么是光速,当物体达到近光速极限,时间越来越慢,也将达到时间这一维度的极限。而且大家别忘了,物体接近光速的时候它的质量也是增加的。这时候它周围的时间等高线图肯定是有变化的,所以时间是不同的!

而且运动的物体质量的增大,这种增大的质量是时空的赋予!还有一个相对论效应是尺缩效应,该效应指出高速运动的物体尺度变短。这种“尺缩”也是一种时空赋予。

时间的本质该如何理解?

也就是说质量增加,尺缩,都是时空使然。质量增大,尺缩都是观测效应,但它的本质是时空弯曲。就好像一根100米的长条,高速运动,它变短了,不是真的变短了。而且空间弯曲,使得测量的物体也“弯曲”,这时候观察到的长条自然短了。所以说尺缩是时空的赋予,质量增大也是时空的赋予。

读到这里大家应该明白了,为什么说要了解时间的本质,需要先了解时空。

很多科学家也不会把时间和惯性联系起来,但我会这么思考。引力的本源是时空,惯性的本源是引力。引力场又会对时间产生影响。同样引力场也会对惯性产生影响。也就说上面图中的时间等高线,也可以用来形容“惯性等高线。”

在我的书中,关于惯性的定义是这样的:在引力场中,物体保持原来运动的状态的性质叫惯性。

大家仔细和上面时间的定义一起来看看。你会发现其中的玄妙之处。

你也会发现修改现在的惯性定律是多么重要。惯性是保持原来运动状态的性质。而时间是度量运动的物体在引力场中的应变行为或过程。

时间的本质该如何理解?

这样的文字描述,无疑将时间,惯性,引力,引力场统一起来,他们之间的相互是和谐的,不是分斥的。

如果大家还够细心的话,会发现基础物理的量:质量,时间,惯性,引力场等都是标量,只有大小,没有方向!这是时空使然,这是有深意的。

然后再来说熵增。熵是描述一个系统的混乱程度,也可以说能量的混乱程度。这是一种概率统计理论。确实如文章所言,如果一个系统足够大,那么理论上熵增是必须的。可是熵增是时间方向吗? 这是我们要讨论的。

我认为不是的。

1、时间是描述物体运动连续性的变化,是一种度量。熵是描述系统的状态。本质上,熵理论是一种概率论,当系统大到一定程度,这种概率是百分百。就像上文所描述的。但从本质上来说,时间不是概率论。从宏观角度讲,宇宙系统熵增会影响时间的度量,因为熵增是能量的变化。而能量的变化自然引起引力场的变化。看看上面的时间的定义,自然就知道了,这会影响时间的度量。所以熵增理论,会影响时间,但不是时间的方向。

2、熵增是一种系统态,根据绝对零度不为零的定律,我们知道它是一直持续的一个状态。这说明了宇宙的开放性。因为一个封闭的系统,必然达到熵状态。这是可以佐证时间无限的的条件。但时间无限,不是说时间很长很长,其实重点应该理解为时间时刻存在!当然理解为很长很长,和时间时刻存在在生活意义上是相同的。

时间的本质该如何理解?

3、过去回不去的原因,是熵增覆盖过去的时空信息。今年去一个景点,明年这个景点依然在,可是你去了,这个景点的信息和去年一定是不一样的。作为一种度量,时间是敏感的。

可能讲到这里,很多朋友依然迷糊。我再这样通俗说一点。熵增原理可以看作是宇宙运动的方向,而时间是物体变化的度量。所以熵增不是时间的方向。而且如果时间,有方向,那么现在的关于时间是标量的国际认定,就要修改。各位,好好想想,是不是这个道理。

各位,时间是存在的,时间是无限的,时间是没有方向的。时间是无限的,我们的生命确实有限的。这不是我们的悲哀,是我们的机会。

摘自独立学者,科普作家灵遁者物理宇宙科普书籍《变化》

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