时间是什么?

时间是什么?如今钟表遍布世界各处,使我们可以看到现在是几时几分几秒,只要在头脑中稍作计算,我们便可以知道今年已经过去了几分之几,距离明年还要多久。我们每天都热衷于为自己制定时间表,将时间分割为不同的部分。时间总是与我们同在,但我们依然无法回答时间是什么这一问题。

随着物理学家对时间的深入研究,很多人开始相信时间根本就不存在,这显然与我们对于时间的日常感受格格不入。在爱因斯坦的思维实验中,观测者用光信号比对时钟,以此来确定事件的时间。他们认为,我们可以用厨房里一个钟的滴答声来描述围绕地球的一颗人造卫星位置的改变,或是用人造卫星的轨道来描述头发颜色变白的速度。如此一来,不用时间照样可以描述改变。

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因此,时间只是物体或事件相互关联的中介。物理学家为了能够简洁地描述宇宙运行规律,把时间像加入物理学的定律中,但不能因此将时间等同于物质运动。传统牛顿物理学奠定了我们通常的时间分割观念。牛顿提出,这个世界生来就配备了一个母钟,他将世界分割成无数瞬间。此外他还认为流淌的时间给我们提供了一个箭头。

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然而时间或许从未流动。

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·首先当我们说某一物体的运动时,要去测定物体的位置随时间的改变,也就是将一种物理过程和另一种相联系,从而得出结论。但当我们谈论时间运动的时候,我们确实将时间和它本身相联系,因此时间流逝在逻辑上不成立。

·其次所有时间的发生都有先后次序,这些次序不可逆,但就像指南针一样,时间的箭头指向未来,只是显示了某种不对称性,并不能证明时间的运动。事实上我们不但从未在日常生活中观测到时间流动,也没有任何的物理学概念表明时间流动。

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·再次狭义相对论认为,现在这个时刻并不具备任何绝对而普遍的意义。如果你和我处在相对运动中,对于同一个事件,我们也许会有不同的判断。虽然无法把时间分为过去和未来,但我们心中依然存有过去和未来的痕迹。这些留存在我们心中的时间又是什么?

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现代研究者也认为,时间的存在和流动或许与人类大脑的某种功能相关。他们推测时间可以在两个方面让我们产生在流动的错觉。

·第一是过去和未来之间的热力学差异。记忆的形成是单向的过程,新的记忆增添信息并增加了大脑的移植。我们也许把这一单相声理解为时间的流逝。

·第二是我们对时间流逝的理解可能与量子力学有关。根据海森堡不确定性原理,过去和未来都是开放的。当我们观测时,一个现实将从一系列可能性中显现,开放的未来变为确定的过去,这就是我们所说的时间之流。

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许多物理学家认为是观测者的意识让自然做出了决定。比如牛津大学的罗杰彭罗斯主张时间流动的感觉可能与发生在大脑中的量子过程有关。在许多学者看来,无论时间的真面目是怎样,我们脑海中的时间可能只是一种由人脑这种特殊装置制作的产品。

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