在科学家眼里,时间到底是什么?

“时候到底是什么”是一个超等棒的问题。我们可以从天文学和物理学的角度来思虑一下这个问题。

天文学

其实最先研究时候的科学是天文学。(我这里指的是仅仅科学范畴,我相信必定有宗教也很早就起头谈这个问题。)前人在夜不雅星象的时辰,就会思虑宇宙到底是什么?他们那时得出了这样的结论:

宇宙是所有时候、空间与其包含的内容物所组成的同一体。

发现没有,时候是包含在宇宙傍边的。

中国在战国期间就有有本经典《尸子》,就记录了这么一句话:

上下四方曰宇,往古来今曰宙。

也就是说,中国前人也是认同这个不雅点的,并且“宙”的意思就是指时候。

不外,我相信你必然会很纳闷,这时候和宇宙到底有什么关系呢?现实上,我们要领会汗青,就得站在前人的角度去看汗青。我们此刻有手机,打开就能看时候。在手机呈现之前,有钟表,手表,沙漏,钟摆等计时东西。那在这些计时东西之前呢?

是的,那时辰只能看天,只有宇宙可以或许告诉你时候,前人就是看天计时。最简单的就是一日夜是一天,月亮绕一圈是一个月。

若是你还想知道一天内的具体时候,可以看太阳在天空中的位置。不外,并不是所有人都有这个技术,这时辰就可能要用到日晷等,能帮忙看太阳在天空位置的东西。事实上,各大文明甚至古印第安人都有近似于日晷的计时东西。

时候到底是什么?

可能你不禁要问了,那这些和“时候到底是什么”有啥关系呢?其实,科学家一向以来也在试图诠释时候具体是什么。他们之所以会这样去做,本家儿如果因为对于现代科学来说,要研究一个工具,第一步就要做好界说工作。现代科学的祖师爷牛顿在他的《天然哲学的数学道理》中,在一开首就花了大量篇幅进行界说,我们此刻用到的“质量”,“密度”,“力”等物理量就是他白叟家下的界说。我截个图给你看一下:

那时候该若何的问题难倒科学家们,不外,这并不是说没有法子。我们没法子的是直接暴力界说出时候。可是界说也有良多法子,此中有一种就叫做:测量界说法。意思是,固然我们没法子界说时候具体是什么,可是我们能测量它。而时候恰好就合适这个特质,一日夜,月球活动一周等等其实都是测量。而从这些测量体例来看,我们可以这样界说时候:

时候是周期性的转变。

好比:你此刻用到的手表,就是靠周期性振动来实现计时的。


物理学

其实天然科学中的各个学科,对于时候的利用都是依靠这样的方式。不仅如斯,这样的界说方式,使得时候和活动联系起来。周期性的转变,说白了就是周期性的活动。也恰是回归到了时候的测量界说法自己,爱因斯坦提出了狭义相对论。

为什么这么说?说白了,狭义相对论其实就是在说活动对于时候和空间的影响。狭义相对论中那些让一般人感应十分奇异的结论,好比:时候膨胀。说的就是,高速活动状况下,时候会发生膨胀。

再好比:尺缩效应,说的就是高速活动状况下,空间也会发生转变。以下就是0.1倍光速,0.8倍光速和0.95倍光速的环境:

所以,爱因斯坦经由过程光速不变道理和相对性道理,同一了“时候”和“空间”,他认为:

时候与空间一路构成四维时空,组成宇宙的根基布局。

除了狭义相对论的根基不雅点之外,还有广义相对论,爱因斯坦认为

重力场会造当作时空布局的扭曲。

所以,在大质量天体四周的时钟时候流逝会比距离大质量较远的处所时候流逝的慢。

时候的测量界说法和爱因斯坦的时空不雅是今朝本家儿流的,对于时候的观点。

时候是持续的么?

可能你会问,那时候是持续的么?我们知道,按照今朝对于时候的界说,时候似乎是持续的。而在量子力学傍边,不持续则是特质。所以,科学家也一向在思虑若何将微不雅理论引入到时候傍边来。今朝来看,存在一些理论认为:

时候也不是持续的,普朗克时候可能才是时候的最小单元。

普朗克时候是: 5.39116 × 10^44秒

时候有偏向么?

时候有没有偏向其实也是良多人存眷的,今朝有一些理论认为时候是有偏向的。这个偏向是熵增的偏向。什么是熵增呢?

熵指的是一个系统的紊乱水平。科学家发现,跟着时候的推移,一个系统会变得无序。


熵增道理给了科学家惊喜,因为无论是牛顿力学,仍是相对论或者其他物理心猿意马律,其实都没有跟着时候转变而转变的环境。也就是说,在没有熵增心猿意马律之前,一个活动环境你正着放给科学家看,或者倒放给科学家看,科学家是分不出啥区此外,因为这都合适物理心猿意马律。

而熵增心猿意马律恰是时候偏向的。是以,有一些科学家认为时候的偏向就是熵增的偏向。不外,客不雅地说,这是一些猜想,并没有实足的论证和相关证据。

以上就是天然科学对于时候的相关理论研究,我们可以来总结一下:

时候是包含在宇宙傍边的;时候没法子直接界说,只能才有测量界说;在测量界说中,时候是周期性的转变;爱因斯坦认为时候和空间组成了四维时空,是宇宙的根基布局。活动和引力场城市对时候造当作影响。

猜想1:最小的时候单元是普朗克时候。

猜想2:时候的偏向就是熵增的偏向。

  • 发表于 2019-09-19 02:01
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