時間是什么?
現(xiàn)在是什么時間?或者現(xiàn)在離新年還有多長時間?這恐怕連小學生也覺得是再簡單不過的問題了??扇绻言~序顛倒一下再問:時間是什么?恐怕絕大多數(shù)人都會頓覺茫然。事實的確如此。時間對我們是再重要、再平常、使用再多不過的概念了:要抓緊時間、浪費時間就等于浪費生命、時間就是金錢
人們把時間看作是不依賴于任何其它事物而獨立存在的、無休止地均勻流逝的客體;在中學生數(shù)學、物理課本中,時間被表述成一條有起點、有單位、有指向、無始無終的直線,這就是符合人們常識的牛頓絕對時間,也是直到本世紀初被普遍接受的科學的時間概念。
真理是相對的,它總是隨著科學的進步而發(fā)展,人類進入二十世紀后,物理學、天文學的新成果、新發(fā)現(xiàn)向絕對時間的基本觀念提出了挑戰(zhàn)。愛因斯坦狹義相對論指出,時間不能脫離宇宙及其事件的觀察者而獨立存在,時間是宇宙與其觀察者之間的聯(lián)系的一個方面。處于相對勻速運動的不同觀察者,一般對同一事件總會測出不同的時間。例如,相對觀察者作勻速運動的鐘總是比相對于觀察者靜止的鐘走得慢,鐘的相對速度越大,越接近光速,效應越明顯。另外,愛因斯坦廣義相對論的一個直接推論是,由于引力場的原因處于地球表面不同高度的時鐘走速不一樣,海拔越高鐘速越快,差值約為1.0910-16秒/米(海拔),即每升高100米,時鐘變快百萬億分之一秒。愛因斯坦相對論做出的這些預言已經(jīng)被實驗所驗證。另外,如果承認根據(jù)愛因斯坦相對論和本世紀重大天文發(fā)現(xiàn)(河外星系譜線紅移、微波背景輻射、不同星系上近似的氦豐度)提出的大爆炸宇宙模型,那就要接受我們這個宇宙必然有開端(至少在100億年前吧),并且還可能有終結(jié)(至少在幾百億年以后),多么驚世駭俗的結(jié)論!
還好,由愛因斯坦廣義相對論和量子力學得出的現(xiàn)代宇宙論的最新研究成果是:我們這個觀測所及的宇宙(范圍約150億光年)是有限無界的,即在空間─時間尺度上有限但無邊界(或邊緣),無始無終,無生無滅!當然,這只是一種比較新的宇宙模型,由此做出的科學預言還要接受實際觀測的驗證。
總而言之時間是什么?的問題實質(zhì)上是探索時間的本質(zhì),這只是極少數(shù)科學家、哲學家熱心研究的課題,而且遠沒有得出一個令人滿意的結(jié)果,看來還需要長期探索下去。好在對于時間的實際應用,按常規(guī)理解就夠了,在個別領域,有時需要給時間加上相對論改正。
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