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爱因斯坦曾说:其实时间并不存在,他到底想...

其实这句话的完整版是:“其实时间并不存在,人类被记忆欺骗了”,问题是翻遍科学史也找不到爱因斯坦说过这句话的记录,他到底说没说这句话?也许可以从他的观点中来揭示一二!

时间真的不存在?

人类所在的世界是一个三维空间,长宽高规定了我们活动空间的大小,在某一个瞬间,世间所有物体都是静止的,所以在另一个瞬间它同样是静止的,结论是无数个瞬间都是静止的三维空间就是静止不动的,但其实我们并不能这样理解,因为这样就会掉入阿喀琉斯追乌龟的悖论中无法自拔。

所以时间将这些无数的瞬间连接了起来,三维空间成了活着的大千世界,在这个过程中能告诉我们时间不但存在,而且还有方向,在空间中我们从左到右,也能从右到左,但时间不行,我们只能从过去走向未来,却不能返回哪怕是一秒钟以前。

不过在科学家们看来,时间对于大多数物理定律,却都是没有方向的。数学家艾米·诺特告诉我们,每一个对称都有物理上的一个守恒定律,每一个物理上的守恒定律都对应着一个对称,这时间对称的物理定律就包含了大多数牛顿和爱因斯坦的经典物理定律,无论是加速运动还是匀速直线运动,甚至是行星在弯曲空间中的进动,都可以从某一点的状态向后计算验证,以及向前计算预测,无论是哪个定律,要是算错了,麻烦烧纸通知牛顿爱因斯坦,请两位大佬晚托梦来指导下,这明显就没学好嘛!

如果你信了时间对称的邪,那明显就输了,因为将这个系统考虑的单一运动模式,比如将它置于三体运动模式可能真的就傻眼了,如果将其统计粒子的运动模式,那就只能用熵这个定义来统计,热力学第二定律告诉我们,一个孤立的系统中熵总是增加,比如我们只会变老,破镜不能重圆。

所以时间还是存在的,它可以用熵增来衡量。

爱因斯坦的时空观

爱因斯坦说没说那句话谁都不知道,不过他说了又怎样呢?因为他的时空观早已在狭义和广义相对论中被表达,跟牛顿的相比,两者的差异代表了人类对宇宙认知程度。

经典力学的时空观

据说牛顿是在苹果树下想明白了万有引力,当然这个故事启蒙小朋友确实不错,但这并不是我们所关心的,而是牛顿对于时空的理解,他认为万有引力通过以太在两个天体之间通过一台以超距作用传递,大小和天体的质量成正比,和天体的距离成反比,而时间则是独立存在、在宇宙各处都是同步的。

当然在牛顿时代这个理解并没有在实际应用中发现大的问题,经过欧拉、拉格朗日以及拉普拉斯等著名数学家与天体物理学家的前赴后继,最终发展成了煌煌的经典力学时代。它的光辉照耀人类300年,当然未来也将继续照耀下去。

爱因斯坦的时空观

能表达爱因斯坦时空观的首先是狭义相对论,其中的钟慢效应深刻的揭示了爱因斯坦时间观,他并不认为时间是绝对的,狭义相对论中的时间是会随着速度的改变变化的,但它与参考系之间会通过光速同步。

广义相对论则从根本上表达了爱因斯坦的宇宙观,因为爱因斯坦认为引力是质量弯曲时空的表现,请注意质量可以改变空间+时间=时空,在大型天体周围,这种表现则尤为明显,比如在黑洞视界周围,当然我们可以通过公式推导出视界内时间是趋于停滞的,但却没有任何证据,因为所有的探测手段似乎都有去无回。

所以一个在飞机上的时钟走得比较慢,一个比较高的时钟却会走到比较快,时间是相对的,它在宇宙各处都不一样,你看到1000光年外的天体上发生的事件,对应的年代大概是宋朝,在宇宙中,我们永远都是最后一个知道的。

爱因斯坦的时空观告诉我们,时间和空间不可分离。从这个角度来看,似乎爱老头没说过这句话!

量子论和时空

在所有的时空观中,量子世界的时间是最有趣的,因为量子论中有一个最有趣的解释,就是电子在通过双缝干涉时的观测行为会影响它的选择。为消灭意识使电子的波函数坍缩这种诡异的解释,所以出现了一个多世界理论,大致意思是,电子在通过双缝时并没有选择左或者选择右,它只是在你这个世界通过了左缝,另一个世界则通过了右缝,世界分裂了,成了两个独立发展的世界!

当然这只是量子论中对于时空影响的一个推论,至于到底是怎样的世界,其实也没人知道,曾经有人想用疯狂的量子自杀来证明这个理论正确,但最后不过是错误理解而已。

另一个EPR佯谬则展现了一个哪怕相隔整个宇宙,量子世界依然是天涯若比邻,哥本哈根派认为,即使将两个纠缠态的光子分离,在观测它们仍旧处在叠加态,即使在相隔930亿光年的宇宙两端也是一样的结果,所以整个宇宙又如何,不过是隔壁老王而已。

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